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深入理解JavaScript之原型与原型链

对于 JavaScript,原型是很重要的一个基础知识点,涉及的内容很多,在此总结一下

原型 prototype

原型是一个对象,把 prototype 称为原型对象,prototype 可以让所有的对象实例共享它包含的属性和方法。

JavaScript 规定,每一个函数都有一个 prototype 对象属性,指向另一个对象。prototype 对象属性的所有属性和方法都会被构造函数的实例继承。

只有函数有 prototype 属性

js 分为函数对象和普通对象,每个对象都有proto属性,但是只有函数对象才有 prototype 属性

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let a = {}
let func = function () {}
console.log(a.prototype) // undefined
console.log(func.prototype) // { constructor: function(){...} }

JS 通过 new 关键字,即靠构造函数生成对象,每次生成的对象都不一样。因为常常需要在两个对象之间共享属性,由于 JS 在设计之初没有类的概念,所以 JS 使用函数的 prototype 属性来处理这部分需要被共享的属性。

构造函数创建对象

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function Animal() {}
Animal.prototype.name = 'kiki'
var animal1 = new Animal()
var animal2 = new Animal()
console.log(animal1.name, animal2.name) // kiki kiki

在上述代码中,函数的 prototype 属性指向了一个对象,这个对象正是调用该构造函数而创建的实例的原型,也就是这个例子中的 animal1 和 animal2 的原型

每一个 JavaScript 对象(null 除外)在创建的时候就会与之关联另一个对象,这个对象就是我们所说的原型,每一个对象都会从原型”继承”属性。

构造函数和实例原型关系如下图:

proto

那么如何表示实例与实例原型之间的关系呢,这里需要讲到另一个属性proto

每一个 JavaScript 对象(除了 null)都具有的一个属性,叫proto,这个属性会指向该对象的原型

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function Animal() {}

var dog = new Animal()
console.log(dog.__proto__ === Animal.prototype) // true

于是更新实例与实例原型之间的关系如下图:

constructor

每个原型都有一个 constructor 属性指向关联的构造函数

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function Animal() {}
console.log(Animal === Animal.prototype.constructor) // true

则可以得出:

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function Animal() {}
var dog = new Animal()
console.log(dog.__proto__ === Animal.prototype) // true
// Object.getPrototypeOf() 方法返回指定对象的原型
console.log(Object.getPrototypeOf(dog) === Animal.prototype) // true

console.log(Animal.prototype.constructor == Animal) // true

再提一点:

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function Animal() {}
var dog = new Animal()
console.log(dog.constructor === Animal) // true
/* 当获取 dog.constructor 时,其实 dog 中并没有 constructor 属性,
当不能读取到constructor 属性时,
会从 dog 的原型也就是 Animal.prototype 中读取,正好原型中有该属性, 所以下列代码为true */
dog.constructor === Animal.prototype.constructor

实例和原型

当读取实例的属性时,如果找不到,就会查找与对象关联的原型中的属性,如果还查不到,就去找原型的原型,一直找到最顶层为止。

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function Animal() {}

Animal.prototype.name = 'kiki'

var dog = new Animal()

dog.name = 'xiaobai'
console.log(dog.name) // xiaobai

delete dog.name
console.log(dog.name) // kiki

上述代码。首先构造函数原型设置了 name 值,接着 dog 实例添加了 name 属性,覆盖原型的 name 值,打印 dog.name 时结果自然是 xiaobai。

当删除了 dog 的 name 属性时,读取 dog.name 时,从对象中无法找到 name 属性,就会从 dog 的原型,也就是 dog.proto,即 Animal.prototype 中查找,找到结果为 kiki。

如果原型没有设置 name 值,找不到呢?原型的原型又是谁?

原型的原型

原型本身也是一个对象,既然是对象,我们就可以用最原始的方式创建它:

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var obj = new Object()
obj.name = 'kiki'
console.log(obj.name) // kiki

其实原型对象就是通过 Object 构造函数生成的,所有函数的 默认原型 都是 Object 的实例,因此默认原型都会包含一个内部指针,指向 Object.prototype。

由此,更新关系图:

原型链

  1. 每个对象都拥有一个原型对象: dog 的原型是 Animal.prototype。
  2. 对象的原型可能也是继承其他原型对象的: Animal.prototype 也有它的原型 Object.prototype。
  3. 一层一层的,以此类推,这种关系就是原型链。

那么Object.prototype的原型是什么呢?

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console.log(Object.prototype.__proto__ === null) // true
const proto = Object.getPrototypeOf(Object.prototype) // null

所以 Object.prototype.proto 的值为 null 跟 Object.prototype 没有原型,其实表达了一个意思。null 表示此处不应该有值,也就是原型链的终点了,所以查找属性的时候查到 Object.prototype 就可以停止查找了。

上图中的红色线组成的链就可以称之为原型链。

由上述关系图我们可以重新描述一下原型链:

从一个实例对象开始往上找,这个实例对象的proto属性所指向的则是这个实例对象的原型对象,如果用 dog 表示这个实例,则原型对象表示为dog.__proto__。同时,这个原型也是一个对象,而且它也有上一级的原型对象,相对于上一级原型对象而言,它也是一个实例对象,那么它也拥有proto属性,它的proto属性也指向它的原型对象,后面也以此类推,一直到 Object.prototype 这个原型为止,这就是整个原型链。

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